Cáncer: ¿una enfermedad de células madre?

El cáncer es un tema sobre el que se está investigando intensamente en todo el mundo, pero todavía existen muchas preguntas sin respuesta acerca de cómo se produce esta enfermedad. ¿Cómo se origina exactamente el cáncer y cómo se desrrollan los tumores? La teoría de las células madre cancerígenas explica cómo se generan algunos cánceres y por qué algunos pacientes sufren recaídas.

Las mutaciones en los genes que regulan la división celular pueden convertir las células sanas en células cancerosas, pero aún no está claro cuál es el proceso por el que las células cancerosas derivan en un tumor.

Solo algunas de las células de los tumores continúan dividiéndose y multiplicándose. Esta observación ha dado pie a dos teorías sobre el crecimiento de los tumores.

Según el "modelo de células madre cancerosas", las células madre cancerosas generan todas las demás células del tumor. Algunas células tumorales pueden llegar a dividirse por breves períodos, pero solo las células madre cancerosas tienen la capacidad de generar nuevas células indefinidamente.

Según el "modelo estocástico", en un tumor hay muchas células que se reproducen, se diferencian y contribuyen al crecimiento del tumor de forma parecida.

Falta aún mucha información sobre las células madre cancerosas; ni siquiera se sabe si existen en todos los tipos de cáncer. Todavía no hay datos definitivos a favor de una u otra teoría, y es posible que distintos tipos de cáncer sigan modelos distintos. Los investigadores están buscando indicaciones más directas de la presencia de células madre cancerosas en los tumores.

Los investigadores están tratando de determinar qué células se convierten en células cancerosas: ¿puede ser cualquier célula, o las células madre cancerosas solo pueden proceder de células madre naturales con genes mutados?

Los investigadores quieren entender la influencia de los distintos genes, mutaciones, señales y entornos en el comportamiento de las células madre cancerosas. No es una tarea fácil, ya que el estudio de las células madre cancerosas con frecuencia requiere aislar las células en un laboratorio, donde su comportamiento podría ser distinto al que tienen en el entorno del cuerpo.

CancerAlgunas células del cuerpo humano pueden dividirse para producir nuevas células en un proceso enormemente controlado que permite al cuerpo crecer, y reemplazar células que se han perdido o dañado durante la vida adulta. En el cáncer, las células se dividen descontroladamente y, con el tiempo, forman una masa anormal de células conocida comotumor. Las células cancerígenas escapan de ese control debido a mutaciones (cambios) en sus genes. Las mutaciones se acumulan de modo normal como consecuencia de la división cecular y el envejecimiento, pero ciertas combinaciones de mutaciones genéticas son capaces de causar cáncer.

A pesar de la intensa investigación sobre el cáncer, no está del todo claro cómo crecen los tumores. Los tumores a menudo están formados por una combinación de diferentes tipos celulares: mientras que algunas células se dividen constantemente, otras se convierten en células más maduras que dejan de dividirse. Existen dos teorías que tratan de explicar esta situación: la teoría de la célula madre cancerígena y el modelo estocástico de crecimiento tumoral.

Teorías del cáncer
Teorías del cáncer: La teoría de la célula madre cencerosa sugiere una clara jerarquía de las células en un tumor. El modelo estocástico dice que el crecimiento del tumor es un proceso aleatorio en el que todas las células pueden contribuir.

La teoría de la célula madre cancerígena propone que los tumores crecen del mismo modo que cualquier tejido normal del cuerpo, en el que las células madre son el punto de partida de un sistema organizado que produce nuevas células para permitir el crecimiento del tejido. De acuerdo con esta idea, los tumores poseen los siguientes tipos de células:

  • Células madre cancerígenas, capaces de dividirse y alimentardar lugar aal crecimiento tumoral. Estas células pueden auto-renovarse (copiarse a sí mismas) o producir células más maduras denominadas células amplificadoras de tránsito.
  • Células amplificadoras de tránsito, que se dividen un número concreto de veces y luego se diferencian (o "maduran") a células especializadas del tumor.
  • Células especializadas del tumor, que no se dividen y por lo tanto no contribuyen al crecimiento tumoral.

De acuerdo con esta idea, las células en un tumor están en un sistema estrictamente organizado con las células madre cancerosas en lo alto del árbol, dando lugar al resto de células cancerosas.

El modelo estocástico de crecimiento tumoral da una explicación alternativa del crecimiento tumoral. Este modelo propone que todas las células cancerígenas tienen el mismo potencial de crecimiento y division, aunque después cada célula elige aleatoriamente entre la auto-renovarse y diferenciarse. Así, las células en un tumor no siguen ningún sistema de organización ya que–todas las  células poseen el mismo potencial intrínseco de contribuir al crecimiento tumoral.

Cada tipo de cáncer se origina y mantiene de formas diversas, así que es posible que ambas teorías sean correctas; quizás ambas se puedan aplicar a diferentes tipos de cáncer o a diferentes etapas del desarrollo tumoral.

A pesar de no existir una prueba definitiva a favor de ninguna de las teorías del crecimiento tumoral, el número de evidencias que sugiere que la teoría de las células madre cancerígenas es cierta ha ido en aumento.. La primera de ellas surgió como consecuenciadel estudio de la leucemia humana: los investigadores encontraron que sólo un grupo de células leucémicas podían causar leucemia tras ser trasplantadas en un organismo sano; ésta es una característica clave de las células madre cancerígenas.

A partir de ese descubrimiento, muchos investigadores han encontrado células con características de células madre cancerígenas en una gran variedad de tumores  humanos y de ratón, incluyendo cánceres de mama, cerebro, piel y próstata. En otros tipos de cáncer, las células madre cancerosas son poco abundantes (por ejemplo, en cáncer de colon) mientras que, en otros (como en el caso de los melanomas) gran parte de las células tumorales tienen las características propias de las células madre cancerígenas.

La controversia de las células madre cancerígenas

La teoría de las células madre cancerígenas es controvertida porque la evidencia de que existen  este tipo de células se basa, exclusivamente, en experimentos que implican el trasplante de células obtenidas tras la disgregación de un tumor; en estos experimentos, el proceso de crecimiento tumoral no es exactamente el mismo que el que sucede de modo natural. Por eso, para probar que las células trasplantadas son realmente células madre cancerosas, es preciso estudiar células individuales y probar que esas células están contribuyendo de verdadal crecimiento tumoral en un contexto natural.

El concepto de célula madre cancerígena conlleva implicaciones importantes en la terapia del contra el cáncer: si las células madre cancerígenas son las responsables de mantener el crecimiento tumoral, entonces sería suficiente con eliminar estas células para curar definitivamente al paciente.

Células madre cancerígenas y terapia
Células madre cancerígenas y terapia: si un tratamiento contra el cáncer destruye la mayor parte de un tumor pero no las células madre cancerígenas, posteriormente esas células podrán continuar auto-renovándose y producir de nuevo un aumento del tumor.

También se ha sugerido que las células madre cancerígenas son más resistentes a la quimio- y radioterapia que otras células del tumor. Esto puede ser una de las causas que expliquen las recaídas trasel tratamiento. Entender cómo las células madre cancerígenas resisten las terapias puede llevar al desarrollo de nuevos y más eficientes tratamientos contra eel cáncer .

Aún quedan preguntas por responder sobre el cáncer. Se necesitan más estudios para determinar cómo se desarrollan los diversos tipos de cáncer y cómo resisten las terapias. ¿Todos los tumores tienen células madre cancerígenas? ¿De qué tipo es  la célula de origen, o punto de partida, para diferentes cánceres? También se investiga  sobre el control de las células madre cancerígenas ¿Qué genes, proteínas u otras moléculas están implicadas en su desarrollo y comportamiento? ¿Afecta el entorno del tumor, o "microambiente", a al comportamiento de las células madre cancerígenas? Las respuestas a estas preguntas serán importantes para las futuras las estrategias de tratamiento del cáncer.

Esta hoja informativa has sido creada por Cédric Blanpain.

Revisada en 2015 y 2018 por Cédric Blanpain.

Imágnes de Cédric Blanpain, Benjamin Beck, Khalil Kass Youssef y Gaelle Lapouge.